本科毕业设计(论文)开题解说.doc

燕 山 大 学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 基于微控制器的数据采集卡的设计 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 2011级测控技 术与仪器 学生姓名： 姚志军 指导教师： 杨丽丽 完成日期：2015年3月24日 一、综述本课题国内外研究动态说明选题的依据和意义 1国外数据采集装置的现况 在国外从上世纪70年代末首先在军用方面固态数据记录仪上研制发展到今天随着多项技术的不断发展存储芯片逻辑控制时序复杂以及读写速度慢等问题得以解决以及断电后存储数据得以保存、集成化程度高、低功耗和价格合理等优点也促使其在多个领域得以应用[1]。数据釆集存储装置的数据存储容量己经从M级到G级在某些海量数据存储应用领域甚至发展到了以T为单位,存储介质的使用包括静态存储器(SRAM)、动态存SDRAM和FLASH存储器等其应用领域也在不断扩展,从军事上的应用逐步发展到了到民用领域,并且在武器系统、无人机、卫星、航空、航天、深海探测等方面也有很多的应用另外一些在特殊、恶劣环境要求下的记录仪产品也不断出现[2]。 在国外以美国的CALCULEX公司、法国的ETEP公司等为代表的一些公司引领其发展趋势在多种高性能数据采集存储装置的研制和设计方面处于相对领先的地位具有一定技术优势和影响力[3]。 其中CALCULEX是世界领先的高速数字仪器记录器的前端电子生产商,其研制的数据记录仪接口产品以及支持软件通过提供最低成本的途径来进行数据的采集和存储。该公司拥有记录仪有 CSR-2050、CSR-2100、CSR-2300(V2)、CSR-2300(V3)和CSR-6601等系列化产品以CSR-6601为例,这是一款高速、多通道的数字视频和数据记录仪拥有800 MB /秒的持续带宽,存储容量高达4T该产品相关的具体的指标如下[4] (1)模块块存储容量达4TB (2)800MB/S的持续数据读写操作 (3)系统控制器双I/O选择 ETEP公司成立于1979年,在数据釆集和存储系统研制方面具有35年的行业经验,是恶劣环境下信号釆集领域的领导者,提供的釆集记录装置种类众多涵盖航空、航天、武器和无人机系统。S800是其研制的一款高速、串行前端数据端口(串行FPDP)机载数据记录仪,数据传输速率从50MB/S到800MB/S范围变化存储容量有从512GB到8TB不等可供选择,目前支持1.0625G/s、2.125 G/s.、2.5 G/s三种不同的速率,若采用光纤电缆传输其距离可以达到10公里以上[5]。 另外美国Agilent公司生产的一款U2300A系列USB模块化多功能数据采集装置其相关技术指标如下采用高速USB 2.0接口支持12-16位的釆样精度拥有模拟输入通道数目为64个200K到1M可供选择的单通道的采样率[6] 。 国内研究现状 与国外各种复杂、高可靠、高性能的数据采集存储系统相比由于我国数据采集记录装置的研究和设计起步较晚在诸多技术层面相对比较落后一些性能参数指标相对较低。直到20世纪70年代末才开始在航天、航空和军用领域研制一些弹载、航天用数据记在飞行试验中系统的过载、压力、振动、电池电压、图像和转速等信息状态参数[7]。 率范围从Hz提高到MHz数据存储量大小也从MB扩大到了GB采用的主控处理平台由从单一的单片机系统己经逐渐发展到FPGA与DSP等多平台联合使用这些都大大提高了数据记录仪的性能和可供了可靠的数据采集存储保证[8]。 力强等诸多特点[9]。以其研制的一款DRV300船用数据保护方便安装运输等特点[10]。 研究的基本内容，拟解决的主要问题 1、研究的基本内容 数据采集与处理系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，送进计算机处理、存储、传输和显示，以便实现对某些物理量的监视其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控数据采集(DAQ)，是产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。 2、拟解决的主要内容 (1)理解各个模块的工作原理、组成结构、功能应用以及使用方法等了解各个器件的相关参数。 (2)研究stm32的工作原理，尤其是IO口与寄存器等部分。 (3)设计方案，满足课题要求的各项指标 (4)软件的设计，能够满足基本要